ВВЕДЕНИЕ 6
1 Состояние вопроса
1.1 Назначение рулевого управления 8
1.2 Требования, предъявляемые к конструкций рулевого управления 8
1.3 Классификаций конструкций рулевого управления 10
1.4 Обзор и тенденции развития конструкции рулевого управления 11
1.5 Обоснование выбранного проекта рулевой колонки 16
2 Защита интеллектуальной собственности (не предусмотрено)
3 Конструкторская часть
3.1 Тягово-динамический расчет автомобиля 18
3.2 Выбор компоновочной схемы 38
3.3 Проектирование рулевого управления 39
3.4 Расчет рулевого вала на прочность 41
3.5 Применение дополнительных смазочных материалов 41
4 Технологическая часть
4.1 Анализ технологичности конструкции рулевого вала 42
4.2 Разработка технологической схемы сборки рулевого вала 43
4.3 Составление маршрутной технологии 47
5 Анализ экономической эффективности объекта
5.1 Расчет себестоимости проектируемого телескопического рулевого вала 49
5.2 Расчет точки безубыточности 55
5.3 Расчет коммерческой эффективности 58
5.4 Выводы 72
6 Безопасность и экологичность объекта
6.1 Анализ безопасности модернизации рулевого управления. Организационно-техническая характеристика рассматриваемого технического объекта 74
6.2 Идентификация профессиональных рисков 77
6.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 78
6.4 Обеспечение пожарной безопасности технического объекта 79
6.5 Обеспечение экологической безопасности технического объекта 83
6.6 Заключение 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 87
ПРИЛОЖЕНИЕ А 90
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Анализ аварийных ситуаций становится все более важным, если учесть, что за последние 20 лет количество транспортных средств увеличилось в 6 раз, и требования к их безопасности постоянно возрастают. По результатам этих анализов конструкторы постоянно вносят значительные усовершенствования в конструкцию автомобиля, появилось большое число совершенно новых конструктивных решений. При разработке новых элементов конструкции автомобиля необходимо учитывать, насколько тот или иной элемент опасен для человека.
Исследования показали, что основная причина получения тяжелых и смертельных травм - удары о передний щиток и рулевую колонку. Таким образом, рулевая колонка является основным источником травм водителя при лобовых столкновениях.
Для уменьшения количества несчастных случаев на автомобильных дорогах необходимо дальнейшее совершенствование активных и пассивных средств, повышение безопасности, как автомобиля, так и дорожного движения.
К средствам активной безопасности относится большинство элементов конструкции автомобиля, дорог и организации движения, использование которых осуществляется через активные действия людей, управляющих транспортным средством.
К средствам пассивной безопасности относятся те элементы конструкции автомобиля и дорог, которые снижают тяжесть последствий дорожно-транспортных происшествий без активных действий со стороны участников движения. К такому средству относится травмобезопасная рулевая колонка, которая при столкновении автомобиля, поглощает кинетическую энергию удара. В качестве энергопоглощающих устройств в рулевых колонках применяют металлические, резиновые, пластмассовые деформирующиеся, разрушающиеся или смещающиеся детали. Используются энергопоглощающие устройства с жидкостью и газом.
Наибольшее распространение получили механические энергопоглощающие устройства с продольной или поперечной деформацией деталей колонки. Их выполняют, например, в виде сминаемых в продольном направлении цилиндрических оболочек, ослабленных до необходимого усилия деформации поперечными гофрами или отверстиями. Для обеспечения жесткости на скручивание оболочки обычно изготавливают из металла. Вместо оболочек применяют также деформируемые металлические пластины.
В некоторых конструкциях энергия удара поглощается при трении или поперечной деформации деталей рулевой колонки, собранных с предварительным натягом. В качестве деформаторов деталей рулевых колонок часто служат стальные шарики.
Используют также устройства, в которых энергия удара поглощается при совершении работы сил трения, резание металла при взаимном смещении деталей рулевой колонки.
Стабильность усилия в перемещении рулевого колеса зависит в таких конструкциях от правильного подбора материалов, термообработки, точности изготовления взаимодействующих деталей.
Целью данной работы была разработка модернизированного рулевого управления с травмобезопасным телескопическим валом для автомобиля второго класса. Для этого в ходе выполнения дипломного проекта были произведены следующие работы:
- определены назначение, классификация рулевого управления и предъявляемые к ним требования;
- произведен обзор конструкций рулевого управления и обозначены тенденции их развития;
- произведен выбор и обоснование проектируемого варианта конструкции рулевого управления;
- выполнен тягово-динамический расчет легкового автомобиля 2ого класса;
- произведен расчет усилия на рулевом колесе при повороте на месте;
- рассчитаны параметры прочности рулевого вала;
- разработан технологический процесс сборки рулевого механизма;
- подтверждена коммерческая эффективность проекта и определены за-траты на производство;
- разработан комплекс мероприятий по обеспечению безопасных условий труда.
